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江苏省扬州中学2022-2023学年高二第一学期10月月考数学试卷第Ⅰ卷(选择题)一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求.)1.经过两点,的直线的倾斜角为,则()A.B.C.0D.2【答案】B【解析】【分析】先由直线的倾斜角求得直线的斜率,再运用两点的斜率进行求解.【详解】由于直线的倾斜角为,则该直线的斜率为,又因为,,所以,解得.故选:B.2.已知是单位向量,且,则与的夹角为()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】根据,可得,再根据数量积运算律求出夹角的余弦值,即可得解.【详解】解:因为是单位向量,所以,又因为,所以,即,
1所以,又,所以与的夹角为.故选:D.3.下列说法中错误的是()A.平面上任意一条直线都可以用一个关于,的二元一次方程(,不同时为0)表示B.当时,方程(,不同时为0)表示的直线过原点C.当,,时,方程表示的直线与轴平行D.任何一条直线的一般式方程都能与其他两种形式互化【答案】D【解析】【分析】根据直线方程表示不同直线的充要条件即可做出判断.【详解】A:因为在平面直角坐标系中,每一条直线都有倾斜角,当时,直线的斜率存在,其方程可写成,它可变形,与比较,得,,;当时,直线的斜率不存在,其方程可写成,与比较,得,,,显然,不同时为0,所以A说法正确;B:当时,方程(,不同时为0)即,显然有,即直线过原点,所以B说法正确;C:当,,时,方程可化为,它表示的直线与轴平行,所以C说法正确;D:当直线平行于坐标轴时一般式不能化为两点式或点斜式,所以D说法错误.故选:D.4.若某平面截球得到直径为6的圆面,球心到这个圆面的距离是4,则此球的体积为()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】画出图形,结合图形和已知条件可求出球的半径,从而可求出球的体积.【详解】如图,为球心,是截面圆的圆心,则由题意可得
2,在中,所以球的体积为故选:C5.过点作圆的两条切线,设切点分别为、,则直线的方程为()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据题意,可知圆的圆心为,半径,由切线长公式求出的长,进而可得以为圆心,为半径为圆,则为两圆的公共弦所在的直线,联立两个圆的方程,两方程作差后计算可得答案.【详解】解:根据题意,可知圆的圆心为,半径,过点作圆的两条切线,设切点分别为、,而,则,则以为圆心,为半径为圆为,即圆,所以为两圆的公共弦所在的直线,则有,作差变形可得:;即直线的方程为.故选:B.6.将函数的图象沿x轴向右平移a个单位(a>0)所得图象关于y轴对称,则a的最小值是()A.B.C.D.【答案】C
3【解析】【分析】由辅助角公式,整理函数解析式,根据平移变换,结合对称性,可得答案.【详解】函数,将函数的图象沿x轴向右平移a个单位(a>0),得到的函数:,∵所得图象关于y轴对称,∴,解得,∴a的最小值是.故选:C.7.已知圆和两点,,若圆C上存在点P,使得,则m的取值范围是()A.[8,64]B.[9,64]C.[8,49]D.[9,49]【答案】D【解析】【分析】设P的坐标为,由可得P的轨迹为,又因为点P在圆C上,所以两圆有公共点,从而求解即可.【详解】解:设P的坐标为,因为,,,所以,化简得,又因为点P在圆上,所以圆与圆C有公共点,所以且,解得,故选:D.8.已知函数,若方程的所有实根之和为4,则实数的取值范围是()A.B.C.D.
4【答案】C【解析】【分析】由题对取特殊值,利用数形结合,排除不合题意的选项即得.【详解】令,当时,方程为,即,作出函数及的图象,由图象可知方程的根为或,即或,作出函数的图象,结合图象可得所有根的和为5,不合题意,故BD错误;当时,方程为,即,由图象可知方程的根,即,
5结合函数的图象,可得方程有四个根,所有根的和为4,满足题意,故A错误.故选:C.二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.已知复数z满足,给出下列四个命题其中正确的是()A.z的虚部为B.C.D.【答案】AD【解析】【分析】根据复数除法化简,再逐项计算即可求解.【详解】,,故z的虚部为,,,,所以AD正确,BC错误.故选:AD10.已知直线l过点,且与直线:及x轴围成一个底边在x轴上的等腰三角形,则下列说法正确的是()A.直线l与直线的倾斜角互补B.直线l在x轴上的截距为C.直线l在y轴上的截距为-1D.这样的直线l有两条【答案】AC【解析】【分析】根据题意,得到与的倾斜角互补,故选项A正确;由条件根据点斜式求出直线l方程,由此判断选项B,C,D.【详解】因为直线l与直线及x轴围成一个底边在x轴上等腰三角形,所以直线l与直线的倾斜角互补,所以直线l与直线的斜率相反,又直线的斜率为2,,所以直线l的斜率为,又直线l过点,所以直线l的方程为,所以满足条件的直线只有一条,且直线l在x轴上的截距为,在y轴上的截距为-1,所以只有A,C正确.故选:AC.11.已知圆O:和圆C:.现给出如下结论,其中正确的是A.圆O与圆C有四条公切线B.过C且在两坐标轴上截距相等的直线方程为或
6C.过C且与圆O相切的直线方程为D.P、Q分别为圆O和圆C上的动点,则的最大值为,最小值为【答案】AD【解析】【分析】对于A,先由已知判断两圆的位置关系,从而可判断两圆的公切线的条数;对于B,截距相等可以过原点或斜率只能为,从而可得直线方程;对于C,由于点C在圆O外,所以过点C与圆O相切的直线有两条;对于D,的最大值为圆心距与两圆半径的和,最小值为圆心距与两圆半径的差,【详解】解:由题意可得,圆O:的圆心为,半径,圆C:的圆心,半径,因为两圆圆心距,所以两圆相离,有四条公切线,A正确;截距相等可以过原点或斜率只能为,B不正确;过圆外一点与圆相切的直线有两条,C不正确;的最大值等于,最小值为,D正确.故选:AD【点睛】此题考查两圆的位置关系的有关性质,属于基础题12.在正方体ABCD—中,,点P在线段上运动,点Q在线段上运动,则下列说法中正确的有()A.当P为中点时,三棱锥P-的外接球半径为B.线段PQ长度的最小值为2C.三棱锥-APC的体积为定值D.平面BPQ截该正方体所得截而可能为三角形、四边形、五边形【答案】ABC【解析】【分析】A:易知三棱锥P-的外接球球心为中点,据此即可求解判断;B
7:根据几何图形即可判断线段PQ长度的最小值为AB;C:易知为定值;D:作出平面BPQ与正方体各个面的交线即可判断其形状.【详解】对于A,当P为中点时,∵是正方形,∴,∵AB⊥平面,平面,∴AB⊥,∵AB∩=B,AB、平面ABP,∴平面ABP,∵平面AP,∴平面AP⊥平面ABP,易知Rt△ABP外接圆圆心为AP中点,Rt△AP外接圆圆心为中点,则过Rt△ABP外接圆圆心作平面ABP的垂线,过Rt△AP外接圆圆心作平面AP的垂线,易知两垂线交点为中点,则三棱锥P-的外接球球心即为中点,外接球半径即为,故A正确;对于B,如图过P作PG⊥BC于G,过Q作QE⊥PG于E,易知PQ≥QE=AG≥AB,故线段PQ长度的最小值为AB=2,故B正确;对于C,
8∵∥,平面,平面,∴∥平面,∵P∈,故P到平面的距离为定值,又为定值,则为定值,故C正确;对于D,易知,截面BPQ与平面的交线始终为,连接,易知∥,过Q作QF∥交于F,连接、QB,则即为截面,其最多为四边形:当Q与重合,P与重合,此时截面BPQ为三角形:平面BPQ截该正方体所得截面不可能为五边形,故D错误﹒故选:ABC﹒【点睛】本题综合考察空间中的点、线、面的关系,A选项的关键是找到外接球球心,B选项利用几何关系即可判断,C选项利用三棱锥等体积法即可判断,D选项需充分利用空间里面的平行关系作出截面形状进行判断.
9第Ⅱ卷(非选择题)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.若直线与坐标轴围成的面积为9,则=__________.【答案】【解析】【分析】令、,求出直线与坐标轴的交点坐标,再由面积公式得到方程,解得即可.【详解】解:对于直线,令得,即直线过点,令得,即直线过点,所以,解得;故答案为:14.已知函数,则不等式的解集为___________.【答案】【解析】【分析】根据函数的单调性解不等式即可.【详解】根据题目所给的函数解析式,可知函数在上是减函数,所以,解得.故答案为:15.“康威圆定理”是英国数学家约翰·康威引以为豪的研究成果之一.定理的内容是这样的:如图,的三条边长分别为,,.延长线段至点,使得,以此类推得到点和,那么这六个点共圆,这个圆称为康威圆.已知,则由生成的康威圆的半径为___________.
10【答案】【解析】【分析】利用弦长相等,,圆心与弦所在直线距离相等,得圆心是直角的内心,从而易求得圆半径.【详解】设是圆心,因为,因此到直线的距离相等,从而是直角的内心,作于,连接,则,,所以.故答案为:.【点睛】关键点点睛:本题考查求圆心的半径,关键是找出圆心位置,解题根据是利用弦长相等,则圆心到弦所在直线的距离相等,从而得出圆心是题中直角三角形内心,这样由勾股定理可得结论.
1116.已知直线:与轴相交于点,过直线上的动点作圆的两条切线,切点分别为,两点,记是的中点,则的最小值为__________.【答案】【解析】【分析】利用圆的性质,结合图像,把问题转化为跟圆有关的最值问题进行处理.【详解】由题意设点,,,因为,是圆的切线,所以,,所以在以为直径的圆上,其圆的方程为:,又在圆上,将两个圆的方程作差得直线的方程为:,即,所以直线恒过定点,又因为,,,,四点共线,所以,即在以为直径的圆上,其圆心为,半径为,如图所示:所以,所以的最小值为.故答案为:.四、解答题(本大题共6小题,计70分.)17.在平面直角坐标系中,直线过点.(1)若直线的倾斜角为,求直线的方程;(2)直线,若直线与直线关于直线对称,求值与直线的方程.
12【答案】(1)(2),直线的方程为【解析】【分析】(1)先求出直线的斜率,再利用点斜式可求出直线方程,(2)由题意可知点在直线上,则点也在直线,代入直线方程可求出的值,再求出直线与坐标轴的交点,求出关于直线的对称点,则此点在直线上,从而可求出直线的方程【小问1详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率为,因为直线过点,所以直线的方程为,即【小问2详解】因为在对称轴上,所以点也在直线上,所以,得所以直线为,过原点,则关于直线的对称点为,所以点在直线上,所以直线的斜率为,所以直线的方程为,即18.已知圆与圆相交于A、B两点.(1)求公共弦AB所在直线方程;(2)求过两圆交点A、B,且过原点的圆的方程.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)两圆方程相减即可得到公共弦AB所在直线方程;(2)通过过交点的圆系方程设出圆,代入原点求解即可.【小问1详解】
13,①,②①-②得即公共弦AB所在直线方程为.【小问2详解】设圆的方程为即因为圆过原点,所以,所以圆的方程为19.已知圆C与直线相切于点,且与直线也相切.(1)求圆C的方程;(2)若直线与圆C交于A,B两点,且,求实数m的范围.【答案】(1)(2)或【解析】【分析】(1)设出圆的标准方程,利用切点与圆心连线和切线垂直、圆上的点到圆心的距离等于、圆心到切线的距离为进行求解;(2)利用数量积为负得到为钝角或平角,转化为圆心到直线的距离小于进行求解.【小问1详解】解:设圆C的方程为,由题意得,即,解得,,,即圆C的方程为.【小问2详解】解:由题意,得为钝角或平角,当A,B,C共线时,,此时为平角;
14当A,B,C不共线时,,为钝角,设圆心C到直线l的距离为d,则,于是,有,解之得或,且;综上,实数m的取值范围是或.20.在中,内角所对的边分别为,且.(1)求的大小;(2)若平分交于且,求面积的最小值.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)结合三角形的内角和定理、诱导公式化简已知条件,由此求得.(2)根据已知条件求得或,结合基本不等式求得三角形面积的最小值.【小问1详解】依题意,,则,故,则,,,由于,所以,所以,则为锐角,且.【小问2详解】依题意平分,在三角形中,由正弦定理得,在三角形中,由正弦定理得,所以,由正弦定理得.
15在三角形中,由余弦定理得,在三角形中,由余弦定理得,所以,整理得,所以或.当时,三角形是等边三角形,,,,所以.当时,,当且仅当时等号成立,所以三角形.综上所述,三角形面积的最小值为.21.为了选择奥赛培训对象,今年月我校进行一次数学竞赛,从参加竞赛的同学中,选取名同学将其成绩分成六组:第组,第组,第组,第组,第组,第组,得到频率分布直方图(如图),观察图形中的信息,回答下列问题:(1)利用组中值估计本次考试成绩的平均数;
16(2)从频率分布直方图中,估计第百分位数是多少;(3)已知学生成绩评定等级有优秀、良好、一般三个等级,其中成绩不小于分时为优秀等级,若从第组和第组两组学生中,随机抽取人,求所抽取的人中至少人成绩优秀的概率.【答案】(1)(2)(3)【解析】【分析】(1)根据频率分布直方图估计平均数的方法直接计算可得结果;(2)首先确定第百分位数位于,设其为,由可求得结果;(3)根据频率分布直方图计算出第五组和第六组的人数,利用列举法列举出所有可能的基本事件,并确定满足题意的基本事件个数,根据古典概型概率公式可求得结果.【小问1详解】由频率分布直方图可知平均数.【小问2详解】成绩在的频率为,成绩在的频率为,第百分位数位于,设其为,则,解得:,第百分位数为.【小问3详解】第组的人数为:人,可记为;第组的人数为:人,可记为;则从中任取人,有,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,共种情况;其中至少人成绩优秀的情况有:,,,,,,,,,,,,,,,共种情况;至少人成绩优秀的概率.22.已知圆,点是圆上的动点,过点作轴的垂线,垂足为.(1)已知直线:与圆相切,求直线的方程;
17(2)若点满足,求点的轨迹方程;(3)若过点且斜率分别为的两条直线与(2)中的轨迹分别交于点、,、,并满足,求的值.【答案】(1)或(2)(3)0【解析】【分析】(1)利用圆心到直线的距离等于半径直接求解即可;(2)设出,用M坐标表示出P坐标,代入P点所在曲线方程即可;(3)设出直线AB,联立椭圆方程,表示出,解出即可.【小问1详解】圆,圆心,半径为4,直线:与圆相切,故,解得或,故直线方程为或.【小问2详解】设,则,又点在圆上,,即,化简得.【小问3详解】设,所在直线方程为,联立得,化简得,则,
18,同理,由可得,化简,又,故,即.【点睛】本题关键点在于设出直线的方程,联立椭圆后借助韦达定理表示出,进而由求得的关系,即可求出答案.